[发明专利]防止管状皮带机涨管的预警装置及方法

说明书

 

技术领域

    本发明属于皮带运输机技术领域，尤其是涉及防止管状皮带机涨管的预警装置及预警方法。

 

背景技术

管状皮带机是一种新型散状物料输送设备，适用于各种复杂地形条件下输送各种散状物料。任何物料的输送都可采用管状带式输送机，应用范围极广，输送的典型物料有：矿石、煤、焦炭、石灰石、碎石等。管状带式输送机可减少物料运输损耗，在运输过程中不污染环境，制造及安装成本低，布置灵活，特别适合地形复杂、障碍物多的环境，结构紧凑，断面小能节省空间，运输距离长，因此广泛应用于电力、建材、化工、矿山、冶金、码头、港口、煤炭、粮食等行业物料输送系统。

管状皮带机的头部、尾部、受料点、卸料点、拉紧装置等位置在结构上与普通带式输送机基本相同。所不同的是管状皮带机由呈六边形布置的辊子互相搭接成圆管状强制胶带裹成管型来输送物料。输送带在尾部过渡段受料后，逐渐卷成圆管状进行物料密闭输送，到头部过渡段再逐渐展开直至卸料。由于胶带被六只托辊强制卷成圆管封闭状，在输送机的运行中物料被围包在圆管内，增大了物料与输送带的挤压力，因此管状皮带机的运行阻力系数要比通用带式输送机大，管状皮带机运行过程中一旦料流量过大或者大块物料进入，就容易造成皮带机“涨管”问题，使得皮带机运行阻力过大导致停机，甚至可能发生胶带拉断的恶性事故。“涨管”问题若不能及时发现和排除，则容易造成正常的生产流程中断，降低整体作业效率。目前行业内也采取了一些改进措施：例如，在管状皮带机的来料端新增缓冲料仓，在其出料口安装定量供料的圆盘给料机，改善给料的均匀性，这种方法费用高，而且在其之后的流程中（如溜槽中）出现积料、崩料问题时还是会造成“涨管”问题。还有，如专利号为CN201220000302.5，名称为《一种管状皮带输送机保护装置》的实用新型专利，主要在管状皮带机输送带尾部受料过渡段设置限流量的限位装置，用于对管状皮带输送机涨管、叠管的监测预警和保护，即料流量过大时限位装置及时停机，但由于各种物料在受料过渡段截面形状不同，采用该种方案运输不同物料时（尤其块状物料集中在中部堆高）容易频繁误撞限位装置，也很容易造成无故停机，对管状皮带损伤较大。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种防止管状皮带机涨管的预警装置及方法，从而有效避免管状皮带机发生涨管事故，保障系统工作的安全、顺行。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防止管状皮带机涨管的预警装置，包括至少一条液压油缸控制分回路、液压控制主回路、PLC和上位机，所述液压油缸控制分回路包括液压油缸、压力传感器和电磁换向阀，压力传感器用于测量液压油缸无杆腔压力；所述液压控制主回路包括通过管路依次连接的压力泵、电磁换向阀、单向阀和蓄能器，压力泵通过电磁换向阀、单向阀为液压油缸控制分回路供压，蓄能器用于提供稳定的动力源；所述液压油缸的活塞杆与管状皮带机中的托辊相连；各液压油缸控制分回路中的压力传感器与PLC相连， PLC还连接着管状皮带机的驱动装置。

作为本发明的一种改进方案，所述液压油缸中安装有行程开关或接近开关，所述行程开关或接近开关与PLC相连。

作为本发明的一种改进方案，所述液压油缸中安装有位移传感器，所述位移传感器与PLC相连。

作为本发明的一种优选方案，所述液压油缸的活塞杆与管状皮带机中的第一组托辊相连。 

作为本发明的一种优选方案，所述液压油缸控制分回路为三条，三条分回路分别连接着第一组托辊中的上部三只托辊。

作为本发明的一种改进方案，所述液压油缸控制分回路中设置有单向阀。

本发明还提供了一种防止管状皮带机涨管的预警方法，包括如下步骤：

（1）  预先在PLC中设置控制阈值；

（2）  压力传感器测得各液压油缸中无杆腔压力并传输至PLC；

（3）  PLC计算各液压油缸输出载荷，计算公式为F= P*A= P_无*πD²/4；

（4）  PLC判断步骤（3）中计算得出的输出载荷达到或超出预先设定的控制阈值采取相应的控制手段。

作为防止管状皮带机涨管的预警方法的优选方案，所述步骤（1）中控制阈值包括报警阈值和停机阈值。

作为防止管状皮带机涨管的预警方法的优选方案，所述步骤（4）具体包括如下两步骤：（4.1）PLC判断步骤（3）中计算得出的输出载荷达到或超出报警阈值时系统报警；